知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的\(.\)在实验室中我们可以用带竖直挡板\(C\)、\(D\)的气垫导轨和已知质量均为\(M\)的滑块\(A\)、\(B\)做验证动量守恒定律的实验，如图所示，实验步骤如下：
\((1)\)在\(A\)上固定一个已知质量为\(m\)的砝码，在\(A\)和\(B\)间放入一个压缩状态的弹簧，用电动卡销置于气垫导轨上；
\((2)\)按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块\(A\)、\(B\)运动时间的计时器开始工作，当\(A\)、\(B\)滑块分别碰撞\(C\)、\(D\)挡板时记时结束，记下\(A\)、\(B\)分别到达\(C\)、\(D\)的运动时间\(t_{1}\)、\(t_{2}\)．
\((3)\)重复几次；
\(①\)在调整气垫导轨时应注意 ______ ；
\(②\)还应测量的数据有 ______ ；
\(③\)只要关系式 ______ 成立即可验证该过程动量守恒．
\(④\)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式．______ ．

难度：中等

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2．
碰撞的恢复系数的定义为\(e= \dfrac {|v_{2}-v_{1}|}{v_{20}-v_{10}}\)，其中\(v_{10}\)和\(v_{20}\)分别是碰撞前两物体的速度，\(v_{1}\)和\(v_{2}\)分别是碰撞后两物体的速度\(.\)弹性碰撞的恢复系数\(e=1\)，非弹性碰撞的\(e < 1\)，某同学借用验证动量守恒定律的实验装置\((\)如图所示\()\)物质弹性碰撞的恢复系数是否为\(1\)，实验中使用半径相等的钢质小球\(1\)和\(2(\)它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞\()\)，且小球\(1\)的质量大于小球\(2\)的质量\(.\)实验步骤如下安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置\(O\)．
第一步，不放小球\(2\)，让小球\(1\)从斜槽上\(A\)点由静止滚下，并落在地面上\(.\)重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．
第二步，把小球\(2\)放在斜槽前端边缘处的\(C\)点，让小球\(1\)从\(A\)点由静止滚下，使它们碰撞\(.\)重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置．
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离\(O\)点的距离，即线段\(OM\)、\(OP\)、\(ON\)的长度\(.\)在上述实验中，
\((1)P\)点是 ______ 的平均位置，\(M\)点是 ______ 的平均位置，\(N\)点是 ______ 的平均位置．
\((2)\)请写出本实验的原理 ______ 写出用测量的量表示的恢复系数的表达式 ______
\((3)\)三个落地点距\(O\)点的距离\(OM\)、\(OP\)、\(ON\)与实验所用的小球质量是否有关？ ______ ．

难度：中等

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3．
某同学用图\(1\)所示装置通过半径相同的\(A\)、\(B\)两球的碰撞来验证动量守恒定律\(.\)图\(1\)中\(PQ\)是斜槽，\(QR\)为水平槽\(.\)实验时先使\(A\)球从斜槽上某一固定位置\(G\)由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹\(.\)重复上述操作\(10\)次，得到\(10\)个落点痕迹\(.\)再把\(B\)球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让\(A\)球仍从位置\(G\)由静止开始滚下，和\(B\)球碰撞后，\(A\)、\(B\)球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹\(.\)重复这种操作\(10\)次\(.\)图\(1\)中\(O\)点是水平槽末端\(R\)在记录纸上垂直投影点\(.B\)球落点痕迹如图\(2\)所示，其中米尺水平放置，且平行于\(G\)、\(R\)、\(O\)所在的平面，米尺的零点与\(O\)点对齐．

\((1)\)碰撞后\(B\)球的水平射程应取为 ______ \(cm\)．
\((2)\)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： ______ \((\)填选项号\()\)．
A.水平槽上未放\(B\)球时，测量\(A\)球落点位置到\(O\)点的距离
B.\(A\)球与\(B\)球碰撞后，测量\(A\)球落点位置到\(O\)点的距离
C.测量\(A\)球或\(B\)球的直径
D.测量\(A\)球和\(B\)球的质量\((\)或两球质量之比\()\)
E.测量\(G\)点相对于水平槽面的高度．

难度：中等

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4．
如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
\((1)\)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的\(.\)但是，可以通过仅测量 ______ \((\)填选项前的序号\()\)，间接地解决这个问题．
A.小球开始释放高度\(h\)
B.小球抛出点距地面的高度\(H\)
C.小球做平抛运动的射程
\((2)\)图中\(O\)点是小球抛出点在地面上的垂直投影\(.\)实验时，先让入射球\(m_{1}\)多次从斜轨上\(S\)位置静止释放，找到其平均落地点的位置\(P\)，测量平抛射程\(OP\)．
然后，把被碰小球\(m_{2}\)静置于轨道的水平部分，再将入射球\(m_{1}\)从斜轨\(S\)位置静止释放，与小球\(m_{2}\)相撞，并多次重复．
A.用天平测量两个小球的质量\(m_{1}\)、\(m_{2}\)
B.测量小球\(m_{1}\)开始释放高度\(h\)
C.测量抛出点距地面的高度\(H\)
D.分别找到\(m_{1}\)、\(m_{2}\)相碰后平均落地点的位置\(M\)、\(N\)
E.测量平抛射程\(OM\)、\(ON\)
\((3)\)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 ______ \((\)用\((2)\)中测量的量表示\()\)．

难度：中等

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5．
某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示\(.\)将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒\(.\)
\((1)\)该同学还必须有的器材是 ______ ；
\((2)\)需要直接测量的数据是 ______ ；
\((3)\)用所得数据验证动量守恒的关系式是 ______ ．

难度：较易

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6．
某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验，在小车\(A\)的前端粘有橡皮泥，设法使小车\(A\)做匀速直线运动，然后与原来静止的小车\(B\)相碰并粘在一起，继续做匀速运动，设计如图\(1\)所示：

在小车\(A\)的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为\(50Hz\)，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．
\((1)\)若已得到打点纸带如图\(2\)所示，并测得各计数点间的距离，在图上标出\(A\)为运动起始的点，则应选 ______ 段来计算\(A\)碰前的速度，应选 ______ 段来计算\(A\)和\(B\)碰后的共同速度．
\((2)\)已测得小车\(A\)的质量\(m_{A}=0.4kg\)，小车\(B\)的质量\(m_{B}=0.20kg\)，则由以上结果可得碰前总动量\(=\) ______ \(kg⋅m/s\)，碰后总动量\(=\) ______ \(kg⋅m/s\)．

难度：难

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7．
某同学利用计算机模拟\(A\)、\(B\)两球碰撞来验证动量守恒，已知\(A\)、\(B\)两球质量之比为\(2\)：\(3\)，用\(A\)作入射球，初速度为\(v_{1}=1.2m/s\)，让\(A\)球与静止的\(B\)球相碰，若规定以\(v_{1}\)的方向为正，则该同学记录碰后的数据中，肯定不合理的是 ______ ．

次数 \(A\) \(B\) \(C\) \(D\)

\(V_{1}′\) \(0.48\) \(0.60\) \(-1.20\) \(-0.24\)

\(V_{2}′\) \(0.48\) \(0.40\) \(1.60\) \(0.96\)

难度：中等

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8．
气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦\(.\)我们可以用带有竖直挡板\(C\)和\(D\)的气垫导轨以及滑块\(A\)和\(B\)来探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示\((\)弹簧的长度忽略不计\()\)，采用的实验步骤如下：
\(a.\)用天平分别测出滑块\(A\)、\(B\)的质量\(m_{A}\)、\(m_{B}\)．
\(b.\)调整气垫导轨，使导轨处于水平．
\(c.\)在\(A\)和\(B\)间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上．
\(d.\)用刻度尺测出\(A\)的左端至\(C\)板的距离\(L_{1}\)．
\(e.\)按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块\(A\)、\(B\)运动时间的计时器开始工作\(.\)当\(A\)、\(B\)滑块分别碰撞\(C\)、\(D\)挡板时停止计时，记下\(A\)、\(B\)分别到达\(C\)、\(D\)的运动时间\(T_{1}\)和\(T_{2}\)．
\((1)\)实验中还应测量的物理量是 ______ ；
\((2)\)利用上述测量的实验数据，若得出关系式 ______ 成立，即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和，上式中算得的\(A\)、\(B\)两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是 ______ \((\)写出两点即可\()\)

难度：中等

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9．
如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球\(1\)用细线悬挂于\(O\)点，\(O\)点下方桌子的边沿有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球\(1\)静止时恰与立柱上的球\(2\)接触且两球等高。将球\(1\)拉到\(A\)点，并使之静止，同时把球\(2\)放在立柱上。释放球\(1\)，当它摆到悬点正下方时与球\(2\)发生对心碰撞，碰后球\(1\)向左最远可摆到\(B\)点，球\(2\)落到水平地面上的\(C\)点。测出有关数据即可验证\(1\)、\(2\)两球碰撞时动量守恒。现已测出\(A\)点离水平桌面的距离为\(a\)，\(B\)点离水平桌面的距离为\(b\)，\(C\)点与桌子边沿间的水平距离为\(c\)。\((\)忽略小球的大小\()\)以及弹性小球\(1\)、\(2\)的质量\(m\)\({\,\!}_{1}\)、\(m\)\({\,\!}_{2}\)，要验证碰撞过程中系统动量守恒，还需要测量的量是____________和____________。只要满足___________________________说明系统动量守恒。

难度：难

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10．
\(1\)某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球\(1\)悬挂于\(O\)点，使小球\(1\)的球心到悬点\(O\)的距离为\(L\)，被碰小球\(2\)放在光滑的水平桌面上\(.\)将小球\(1\)从右方的\(A\)点\((\)\(OA\)与竖直方向的夹角为\(α\)\()\)由静止释放，摆到最低点时恰与小球\(2\)发生正碰，碰撞后，小球\(1\)继续向左运动到\(C\)位置\((\)\(OC\)与竖直方向夹角为\(θ\)\()\)，小球\(2\)落到水平地面上，落点\(D\)到桌面边缘水平距离为\(s\)．

\((1)\)实验中已经测得上述物理量中的\(α\)、\(L\)、\(s\)，为了验证两球碰撞过程动量守恒，还应该测量的物理量有______________________________________________。

\((2)\)请用测得的物理量和已知物理量分别表示碰撞前、后小球\(1\)和小球\(2\)的动量：

\(p\)\({\,\!}_{1}=\)_______________，\(p\)\({\,\!}_{1}′=\)______________；

\(p\)\({\,\!}_{2}=\)_______________，\(p\)\({\,\!}_{2}′=\)_______________．

\(2(1)\)多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示，电池的电动势为\(E\)、内阻为\(r\)，\(R\)\({\,\!}_{0}\)为调零电阻，\(R\)\({\,\!}_{g}\)为表头内阻，电路中电流\(I\)与待测电阻的阻值\(R_{x}\)关系图象如图乙所示，则该图象的函数关系式为____________；\((\)调零电阻\(R\)\({\,\!}_{0}\)接入电路的部分阻值用\(R\)\({\,\!}_{0}\)表示\()\)

\((2)\)下列根据图乙中\(I\)\(-\)\(R_{x}\)图线做出的解释或判断中正确的是________；\((\)有两个选项正确\()\)

A.用欧姆表测电阻时，指针指示读数越大，测量的误差越小

B.欧姆表调零的实质是通过调节\(R\)\({\,\!}_{0}\)，使\(R_{x}\)\(=0\)时电路中的电流\(I\)\(=\)\(I\)\({\,\!}_{g}\)

C.\(R_{x}\)越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏

D.测量中，当\(R_{x}\)的阻值为图乙中的\(R\)\({\,\!}_{2}\)时，指针位于表盘中央位置的右侧

\((3)\)某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表\((\)量程\(10 V)\)的内阻\((\)大约为几十千欧\()\)，欧姆挡的选择开关拨至倍率“\(×1 k\)”挡\(.\)先将红、黑表笔短接调零后，选用图丙中________\((\)填“\(A\)”或“\(B\)”\()\)方式连接\(.\)在本实验中，如图丁所示为欧姆表和电压表的读数，请你利用所学过的知识，求出欧姆表电池的电动势为________\( V.(\)计算结果保留三位有效数字\()\)

难度：较易

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次数	\(A\)	\(B\)	\(C\)	\(D\)
\(V_{1}′\)	\(0.48\)	\(0.60\)	\(-1.20\)	\(-0.24\)
\(V_{2}′\)	\(0.48\)	\(0.40\)	\(1.60\)	\(0.96\)